超越Born-马尔可夫近似的qubit复位：通过时变驱动克服极化态形成

qubit通常通过与低温环境耦合来复位到已知状态。在Born-马尔可夫近似下，这类耦合产生指数式平衡松弛，仅受温度限制，具有高复位保真度。我们研究超越该近似的qubit复位，采用数值精确张量网络方法和时变变分原理，聚焦于描述transmon qubit耦合到电阻的自旋-玻色子模型。在Born-马尔可夫近似之外，复位保真度受到系统-环境相关性积累的限制，这对应于极化态的形成。我们实现了数值最优控制，以寻找时变qubit Hamiltonian，来克服这一限制，通过引导相关系统-环境态的动力学来逆转极化态形成。我们发现，当环境被滤波以覆盖更小的频谱范围时，最优控制更为有效，且在考虑transmon多能级特性时仍保持有效性。相关论文[C. Ortega-Taberner, E. O'Neill and P. R. Eastham, arXiv:XXXX.XXXX]探讨了通过时变system-环境耦合实现控制的互补案例。我们的结果表明，复位速度与保真度的限制可以被克服，时变驱动可引导系统-环境相关性并逆转极化态形成。